WO2021121769A1

WO2021121769A1 - Ablöseelement und verfahren zum ablösen einer halbleiterschicht von einem substrat

Info

Publication number: WO2021121769A1
Application number: PCT/EP2020/081413
Authority: WO
Inventors: Ralf SORGENFREI
Original assignee: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2021-06-24
Also published as: DE102019135499B3; EP4078667B1; EP4078667A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ablöseelement zum Ablösen einer Halbleiterschicht von einem Substrat, mit zumindest einer Unterdruckkammer mit zumindest einer Absaugöffnung und zumindest einem luftdurchlässigen Ansaugbereich zum Ansaugen der Halbleiterschicht. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckkammer eine flexible Kontaktwand zum Anlegen an die Halbleiterschicht aufweist und der Ansaugbereich in der Kontaktwand ausgebildet ist, dass das Ablöseelement eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Stützen und einen oder mehrere Aktoren aufweist, wobei die Stützen mit den der Kontaktwand zugwandten Enden an der Kontaktwand anliegen und mittels des Aktors oder der Aktoren bewegbar und mit der Kontaktwand zusammenwirkend ausgebildet sind, um die flexible Kontaktwand zumindest in Teilbereichen zu bewegen.

Description

Ablöseelement und Verfahren zum Ablösen einer Halbleiterschicht von einem Substrat

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Ablöseelement zum Ablösen einer Halbleiterschicht von einem Substrat gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Ablösen einer Halbleiterschicht von einem Substrat gemäß Anspruch 10.

Bei der Herstellung von Halbleitersubstraten tritt üblicherweise ein hoher Mate rialverlust auf, wenn Halbleitersubstrate mittels Sägen aus einem Halbleiter block erzeugt werden. Es sind daher Verfahren bekannt, bei welchen an einer Oberfläche eines wiederverwendbaren Trägersubstrats eine poröse Trenn schicht erzeugt wird und auf der porösen Trennschicht mittels Epitaxie die Halb leiterschicht hergestellt wird. Anschließend wird die Halbleiterschicht mecha nisch durch Krafteinwirkung im Bereich der porösen Trennschicht von dem Sub strat abgetrennt.

Es ist bekannt, manuell ein Saugelement an der Halbleiterschicht anzuordnen und mittels Krafteinwirkung durch einen Benutzer die Halbleiterschicht zu lösen. Ein solches Verfahren ist für eine industrielle Produktion von epitaktisch herge stellten Halbleiterschichten zu aufwendig und fehleranfällig.

Aus EP 1069602 A2 ist bekannt, eine Ablösewalze über die Halbleiterschicht zu rollen, wobei die Halbleiterschicht an der Ablösewalze anhaftet und hierdurch von dem Substrat gelöst wird. Nachteilig ist hierbei, dass für eine korrekte Füh rung der Ablöserolle ein aufwendiges Führungssystem notwendig ist, sodass insgesamt ein hoher Platzbedarf besteht. Insbesondere ist es zur Verringerung der Bruchgefahr der Halbleiterschicht beim Ablösen typischerweise notwendig, eine Ablöserolle mit einem großen Krümmungsradius, beispielsweise im Bereich 0,5 m bis 1 m vorzusehen, um eine zu starke Biegebelastung und hierdurch ver ursachte Bruchgefahr zu vermeiden. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ablöseele ment und ein Verfahren zum Ablösen einer Halbleiterschicht von einem Substrat zur Verfügung zu stellen, welches bei geringerem Platzbedarf industriell er setzbar ist.

Gelöst ist diese Aufgabe durch ein Ablöseelement zum Ablösen einer Halbleiter schicht von einem Substrat gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Ablö sen einer Halbleiterschicht von einem Substrat gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Unteransprüchen. Die erfin dungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt zur Durchführung mittels des erfin dungsgemäßen Verfahrens, insbesondere einer bevorzugten Ausführungsform hiervon, ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt zur Durch führung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere einer vorteil haften Ausführungsform hiervon, ausgebildet.

Das erfindungsgemäße Ablöseelement dient zum Ablösen einer Halbleiter schicht von einem Substrat. Es weist zumindest eine Unterdruckkammer mit zumindest einer Absaugöffnung und zumindest einem luftdurchlässigen An saugbereich zum Ansaugen der Halbleiterschicht auf.

Wesentlich ist, dass die Unterdruckkammer eine flexible Kontaktwand zum An legen an die Halbleiterschicht aufweist und der Ansaugbereich in der Kontakt wand ausgebildet ist, dass das Ablöseelement eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Stützen und einen oder mehrere Aktoren aufweist, wobei die Stützen mit den der Kontaktwand zugewandten Enden an der Kontaktwand an- liegen und mittels des Aktors oder Aktoren bewegbar sind und mit der Kontakt wand zusammenwirkend ausgebildet sind, um die flexible Kontaktwand zumin dest in Teilbereichen zu bewegen.

Das erfindungsgemäße Ablöseelement ist somit geeignet, die Halbleiterschicht an der flexiblen Kontaktwand anzusaugen, da die flexible Kontaktwand Teil der Unterdruckkammer ist und den Ansaugbereich aufweist. Darüber hinaus kann die Kontaktwand zumindest in Teilbereichen mittels des oder der Aktoren be wegt werden. Mittels des Ablöseelements ist es somit möglich, eine Ablösekraft auf die Halb leiterschicht einzuwirken, ohne dass eine Relativbewegung des Ablöseelements zu dem Substrat erfolgt. Es kann lediglich die flexible Kontaktwand zumindest in Teilbereichen mittels des oder der Aktoren relativ zu dem Substrat bewegt wer den, um die Ablösekraft zu bewirken.

Hierdurch ist nicht nur ein platzsparender und robuster Aufbau möglich. Darüber hinaus kann durch den oder die Aktoren ein für den Ablösegang vorteilhaftes Ablösemuster der Ablösekraft erzielt werden.

Die eingangs gestellte Aufgabe ist weiterhin durch ein Verfahren zum Ablösen einer Halbleiterschicht von einem Substrat gelöst. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf:

In einem Verfahrensschritt A erfolgt ein Bereitstellen eines Substrats mit einer an dem Substrat angeordneten Halbleiterschicht. In einem Verfahrensschritt B erfolgt ein Ablösen der Halbleiterschicht von dem Substrat.

Wesentlich ist, dass im Verfahrensschritt B eine flexible Kontaktwand an die Halbleiterschicht angelegt wird, die Halbleiterschicht an die Kontaktwand ange saugt wird und die Kontaktwand in mehrere Teilbereiche unterteilt ist, welche sukzessiv von dem Substrat entfernt werden, um die Halbleiterschicht sukzessiv von dem Substrat zu lösen.

Hierdurch wird die vorgenannte raumsparende Ausgestaltung einer entspre chenden Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens erzielt. Darüber hin aus ermöglicht das sukzessive Entfernen mehrerer Teilbereiche der Kontakt wand von dem Substrat eine vorteilhafte Wahl der Ablösebewegung und der damit auf die Halbleiterschicht einwirkenden Ablösekräfte.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die flexible Kontaktwand in zumindest einem Bereich, bevorzugt in mehreren Bereichen, außerhalb der Unterdruck kammer fortgeführt wird und insbesondere, dass eine oder mehrere Stützen in diesen Bereichen an der Kontaktwand anliegen. Dies ermöglicht einen einfache ren Austausch der Stützen und insbesondere treten etwaige Fremdkörper wie beispielsweise Schmiermittel der Stützen nicht in die Unterdruckkammer ein. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine oder mehrere Stützen in der Unterdruckkammer angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein konstruktiv einfa cher Aufbau. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass alle Stützen in der Unter druckkammer angeordnet sind.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist zusätzlich der Aktor oder die Aktoren zum Bewegen der Stützen in der Unterdruckkammer angeordnet, sodass sich eine weitere konstruktive Vereinfachung des Aufbaus ergibt.

Die Stützen sind bevorzugt mittels des oder der Aktoren in zumindest eine erste und eine zweite Position bewegbar, wobei die Stützen derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die der Kontaktwand zugewandten Enden der Stützwand in der ersten Position in einer ersten Ebene und in der zweiten Position in einer zweiten, zu der ersten Ebene parallelen Ebene liegen.

Hierdurch ergibt sich eine konstruktiv einfach realisierbare Ablösebewegung. Darüber hinaus weisen Stützen, die gemeinsam in der ersten Position oder ge meinsam in der zweiten Position angeordnet sind, keinen Höhenunterschied re lativ zueinander auf, sodass keine oder allenfalls eine geringe Krafteinwirkung auf die Halbleiterschicht zwischen diesen Stützen erfolgt und somit die Bruchge fahr verringert wird.

Vorteilhafterweise sind die Stützen in eine Mehrzahl von Gruppen unterteilt, wo bei jede Gruppe von Stützen unabhängig von der anderen Gruppe bewegbar ist. Hierdurch ist in konstruktiv einfacher Weise eine Ablösebewegung der flexiblen Kontaktwand vorgebbar, indem sukzessiv für die einzelnen Gruppen nacheinan der eine Bewegung mittels dies oder Aktoren durchgeführt wird.

Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, dass das Ablöseelement für jede Gruppe zumindest einen, bevorzugt genau einen Aktor aufweist, um die Stützen dieser Gruppe zu bewegen.

Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Stützen entlang mehrerer geradliniger, paralleler Linien angeordnet sind und die entlang einer Linie angeordneten Stüt zen eine Gruppe bilden. Hierdurch lässt sich in einfacher Weise eine Wellenbe- wegung der flexiblen Kontaktwand mit einer geradlinigen Wellenfront durchfüh ren. Eine solche Wellenbewegung ist zum bruchfreien Ablösen der Kontakt schicht von dem Trägersubstrat geeignet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist jede Stütze unabhängig von den anderen Stützen bewegbar. Hierdurch lassen sich auch komplexe Ablösebewegungen der flexiblen Kontaktwand durchführen. Insbesondere ist es zum Erzielen eines konstruktiv einfachen Aufbaus vorteilhaft, dass das Ablöseelement für jede Stüt ze einen separaten Aktor aufweist, um die Durchführung komplexer Ablösebe wegungen der flexiblen Kontaktwand insbesondere mit nicht geradlinigen Wel lenfronten zu ermöglichen.

Vorteilhafterweise sind der Aktor oder die Aktoren als Stellantriebe, insbesonde re als elektromagnetische oder piezoelektrische Stellantriebe, ausgebildet. Sol che Stellantriebe sind an sich bekannt und können handelsüblich in kompakter Bauform erworben werden, sodass ein kostengünstiger Aufbau ohne Entwick lungsaufwand hinsichtlich der Aktoren ermöglicht wird.

Untersuchungen der Anmelderin zeigen, dass für typische Ablösevorgänge von epitaktisch aufgewachsenen Halbleiterschichten vorteilhafterweise die Stützen mittels des oder der Aktoren um einen Verfahrweg im Bereich 50 pm bis 3000 pm, insbesondere 500 pm bis 1500 pm verschiebbar sind.

Die eingangs gestellte Aufgabe ist weiterhin durch eine Ablöseeinheit zum Ablö sen einer Halbleiterschicht von einem Substrat gelöst. Die Ablöseeinheit weist ein erfindungsgemäßes Ablöseelement, insbesondere eine bevorzugte Ausfüh rungsform hiervon, auf und ein Gegenelement, welches zumindest einen luft durchlässigen Ansaugbereich zum Ansaugen des Substrats aufweist. Hierdurch wird somit ein Ansaugen des Substrats einerseits mittels des Gegenelementes und ein Ansaugen der Halbleiterschicht andererseits mittels der flexiblen Kon taktwand des Ablöseelements ermöglicht, sodass eine Ablösekraft erzielbar ist, welche bevorzugt senkrecht zur Trennschicht zwischen Halbleiterschicht und Substrat und ausgehend von dem Substrat in Richtung der Halbleiterschicht ge richtet ist. Vorteilhafterweise ist das Gegenelement analog zu dem Ablöseelement, insbe sondere einer bevorzugten Ausführungsform hiervon, ausgebildet, wobei die flexible Kontaktwand des Gegenelementes zum Anliegen an das Substrat aus gebildet ist. Hierdurch wird ein sicheres Ansaugen auch bei unebener Substrat rückseite, an welcher das Gegenelement anliegt, ermöglicht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weisen vorteilhafterweise die Teilberei che eine geradlinige Längserstreckung auf und die Längserstreckungen der Teilbereiche sind zueinander parallel. Hierdurch lässt sich die zuvor beschrie bene, vorteilhafte Wellenbewegung mit geradliniger Wellenfront erzielen.

Typische Halbleiterschichten weisen eine im Wesentlichen rechteckige, insbe sondere quadratische Form auf. Vorteilhafterweise beginnt in Verfahrens schritt E das Ablösen im Bereich einer Ecke der Halbleiterschicht. Hierdurch wird eine vorteilhafte Ablösebewegung erzielt, welche die Bruchgefahr verrin gert. Ebenso kann das erfindungsgemäße Ablöseelement und das erfindungs gemäße Verfahren zur Anwendung bei anderen Formen von Halbleiterschichten, insbesondere runde Formen ausgebildet sein. Hierbei ist bevorzugt der Ansaug bereich auf die Form der abzulösenden Halbleiterschicht angepasst, d.h. bevor zugt kleiner oder gleich groß wie die abzulösende Halbleiterschicht, so dass keine Luft in einem nicht von der Halbleiterschicht bedeckten Bereich des An saugbereiches in die Unterdruckkammer eintritt.

Im Falle von runden Formen der Halbleiterschicht beginnt im Verfahrensschritt E bevorzugt das Ablösen bevorzugt an einer Ecke der sog. Flat (abgeflachte Seite des zugehörigen Substrats zur Identifikation der kristallographischen Orientie rung) oder Notch (in das zugehörige Substrat eingefräste Kerbe zur Identifikati on der kristallographischen Orientierung), falls solche Markierungen vorhanden sind. Vorteilhafterweise werden zum Ablösen die Teilbereiche der Kontaktwand um eine Strecke im Bereich 50 pm bis 3000 pm, insbesondere 500 pm bis 1500 pm bewegt.

Das Ablösen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere einer bevorzugten Ausführungsform hiervon, erfolgt bevorzugt mittels eines erfin dungsgemäßen Ablöseelementes, insbesondere mittels der zuvor beschriebe nen Ablöseeinheit. Die Halbleiterschicht wird bevorzugt epitaktisch auf das Substrat aufgebracht. Vorteilhafterweise wird zunächst auf einer Oberfläche des Substrats eine poröse Trennschicht erzeugt, insbesondere bevorzugt in an sich bekannter Weise mit tels Ätzen und anschließend epitaktisch die Halbleiterschicht auf der Trenn schicht ausgebildet.

Der luftdurchlässige Ansaugbereich von Ablöseelement und/oder Gegenelement weist bevorzugt eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen auf. Durch die Ansaugöff nungen kann Luft in die Unterdruckkammer gesaugt und somit die Halbleiter schicht an die flexible Kontaktwand von Ablöseelement und/oder Gegenelement angesaugt werden. In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform ist der luftdurchlässige Ansaugbereich von Ablöseelement und/oder Gegenelement als poröser Bereich ausgebildet, so dass Luft durch den porösen Bereich hindurch treten kann und hierdurch ein Ansaugen ermöglicht wird. Ebenso liegt die Kom bination durch Ausbilden eines porösen Ansaugbereiches, welcher zusätzlich Ansaugöffnungen aufweist, im Rahmen der Erfindung.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1 eine Teilschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des er findungsgemäßen Ablöseelements;

Figur 2 eine Schnittdarstellung senkrecht zur Figurenebene in Figur 1 ;

Figur 3 Teilschritte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Ver fahrens zum Ablösen einer Halbleiterschicht von einem Substrat mit tels des in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels eines Ablöseelements;

Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ablösee lementes und ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ab löseeinheit. Sämtliche Figuren zeigen schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellungen. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Elemente.

In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ablösee lementes gezeigt. Dargestellt ist ein Teil einer Schnittdarstellung mit einer Schnittebene senkrecht zu einer flexiblen Kontaktwand 1 des Ablöseelements. Die flexible Kontaktwand 1 ist randseitig mit einem Gehäuse 2 des Ablöseele mentes verbunden, sodass in dem Gehäuse 2 eine Unterdruckkammer 3 ausge bildet ist, welche durch die Wände des Gehäuses 2 sowie durch die flexible Kontaktwand 1 begrenzt ist.

Zur besseren Darstellbarkeit ist in den Figuren 1 , 3 und 4 jeweils nur ein rechter Teilbereich der Schnittdarstellung gezeigt. Das Ablöseelement setzt sich jeweils nach links fort, wie durch die Punktlinien angedeutet.

Das Ablöseelement weist eine Absaugöffnung 4 auf, welche bei dem vorliegen den Ausführungsbeispiel an einer oberen Wand des Gehäuses 2 ausgebildet ist. Durch Absaugen von Luft durch die Absaugöffnung 4 aus der Unterdruckkam mer 3 kann ein Unterdrück in der Unterdruckkammer hergestellt werden.

Die flexible Kontaktwand 1 weist eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen 5 auf, wie in Figur 2 ersichtlich:

Figur 2 zeigt eine Draufsicht von unten auf die flexible Kontaktwand 1. Die fle xible Kontaktwand 1 weist eine quadratische Form auf mit einer Vielzahl von Ansaugöffnungen 5, welche als offene Kreise dargestellt sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind exemplarisch lediglich drei Ansaugöffnungen mit Bezugs zeichen 5 gekennzeichnet. Die von den Ansaugöffnungen 5 abgedeckte Fläche der flexiblen Kontaktwand 1 bildet somit einen luftdurchlässigen Ansaugbereich aus, zum Ansaugen einer Halbleiterschicht:

Bei Auflegen der flexiblen Kontaktwand 1 auf eine Halbleiterschicht kann somit durch Absaugen an der Absaugöffnung 4 und somit Erzeugen eines Unterdrucks in der Unterdruckkammer 3 die Halbleiterschicht an die flexible Kontaktwand 1 mittels der Ansaugöffnungen 5 angesaugt werden. In einer alternativen Ausführungsform dieses Ausführungsbeispiels ist die flexib le Kontaktwand 1 in dem Ansaugbereich porös und somit luftdurchlässig ausge bildet. Die poröse Ausbildung stellt somit eine alternative Ausbildung des luft durchlässigen Ansaugbereiches zu der Ausbildung mit Ansaugöffnungen dar. Ebenso können Ansaugöffnungen in einem porösen Ansaugbereich ausgebildet werden.

Die Halbleiterschicht kann als an sich bekannte Halbleiterschicht ausgebildet sein, insbesondere als Siliziumschicht, Germaniumschicht oder eine mehrlagige Schicht. Das Substrat ist bevorzugt ein Halbleitersubstrat.

Insbesondere sind die erfindungsgemäße Ablöseeinheit und das erfindungsge mäße Verfahren zum Ablösen einer Siliziumschicht geeignet, welche auf einem Siliziumsubstrat erzeugt wurde. Ebenso liegt die Verwendung für andere Halb leiterschichten, insbesondere eine Halbleiterschicht, welche auf einem Germa niumsubstrat erzeugt wurde, im Rahmen der Erfindung, beispielsweise epitak tisch erzeugte Germaniumschichten oder ll l/V Verbindungshalbleiterschichten auf einem porosiziertem Germanium-Wafer als Substrat.

Wie in Figur 1 ersichtlich, weist das Ablöseelement eine Mehrzahl von zueinan der beabstandeter Stützen 6 auf. Die Stützen 6 liegen mit den der Kontakt wand 1 zugewandten Enden an der Kontaktwand 1 an.

Das Ablöseelement gemäß Figur 1 weist weiterhin für jede der Stützen 6 jeweils einen Aktor 7 auf. Jeder Aktor ist als elektrischer Linearaktor ausgebildet.

Mittels der Aktoren 7 können die Stützen 6 somit linear geradlinig in der mit B in Figur 1 gekennzeichneten Richtung auf und ab bewegt werden.

Die Stützen sind somit mittels der Aktoren bewegbar und mit der Kontaktwand zusammenwirkend ausgebildet, sodass die flexible Kontaktwand 1 selektiv in Teilbereichen durch Verfahren der Stützen bewegt werden kann.

Die Aktoren 7 sind an einer Lochplatte 8 angeordnet, welche mit dem Gehäu se 2 des Ablöseelementes verbunden ist. Hierdurch sind die Aktoren 7 starr re- lativ zu dem Gehäuse 2 angeordnet. Durch die Löcher der Lochplatte 8 kann jedoch Fluid bis zu der flexiblen Kontaktwand 1 hindurchtreten, sodass sich die Unterdruckkammer 3 bis zu der flexiblen Kontaktwand 1 erstreckt.

In Figur 2 sind zur besseren Verständlichkeit die Auflagepunkte der Stützen 6 an der flexiblen Kontaktwand 1 durch geschlossene Kreise gekennzeichnet.

Auch hier sind zur besseren Übersichtlichkeit lediglich drei geschlossene Kreise durch Bezugszeichen 6 gekennzeichnet.

In Figur 1 ersichtlich, sind bei dem gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sowohl die Stützen 6 als auch die Aktoren 7 in der Unterdruckkammer 3 angeordnet.

Mittels der Aktoren 7 sind die Stützen 6 in zumindest eine erste und eine zweite Position bewegbar. Die Stützen 6 sind dabei derart ausgebildet und angeordnet, dass die der Kontaktwand zugewandten Enden der Stützen in der ersten Positi on in einer ersten Ebene E1 und in der zweiten Position in einer zweiten Ebe ne E2 liegen. In Figur 1 stehen diese Ebenen senkrecht zur Zeichenebene und sind durch die Bezugszeichen E1 und E2 gekennzeichnet. Wie in Figur 1 er sichtlich, ist der Zustand dargestellt, bei welchem alle Aktoren ausgefahren sind, sodass die der flexiblen Kontaktwand 1 zugewandten Enden aller Stüt zen 6 sich in der Ebene E1 befinden und sich somit auch die flexible Kontakt wand 1 im Bereich der Stützen 6 in der Ebene E1 befindet.

Die Ebene E1 ist parallel zu der Ebene E2 und zu dieser um 1000 pm beab- standet.

In Figur 3 sind Teilschritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemä ßen Verfahrens zum Ablösen einer Halbleiterschicht von einem Substrat mittels des in Figur 1 gezeigten Ablöseelementes dargestellt.

In einem Verfahrensschritt A wird ein Substrat 9 bereitgestellt. Das Substrat 9 ist als Halbleiterwafer ausgebildet, vorliegend als Siliziumwafer ausgebildet, an dessen Vorderseite, welche in den Figuren stets oben liegend dargestellt ist, mittels Ätzen eine poröse Trennschicht ausgebildet wurde. Mittels Epitaxie wur de in an sich bekannter Weise eine Halbleiterschicht 10 auf der porösen Schicht des Substrats 9 ausgebildet. Die Herstellung der Halbleiterschicht 10 erfolgte in an sich bekannter Weise unter der Verwendung von Silan, sodass die Halb leiterschicht 10 als Siliziumschicht ausgebildet ist.

In einem Verfahrensschritt B erfolgt nun ein Ablösen der Halbleiterschicht 10 von dem Substrat 9, wie in den Teilfiguren a bis c der Figur 3 gezeigt:

Zunächst werden alle Stützen in die Position E1 gefahren. Anschließend wird das Ablöseelement mit der flexiblen Kontaktwand 1 an der dem Substrat 9 ab gewandten Seite der Halbleiterschicht 10 angeordnet. Mittels Absaugen durch die Absaugöffnung 4 wird in der Unterdruckkammer 3 ein Unterdrück erzeugt, sodass aufgrund der in der flexiblen Kontaktwand 1 ausgebildeten Ansaugöff nungen 5 die Halbleiterschicht 10 an die flexible Kontaktwand 1 und somit an das Ablöseelement angesaugt wird. Dies ist in Figur 3a dargestellt.

Anschließend werden Teilbereiche der flexiblen Kontaktwand 1 sukzessive von dem Substrat 9 entfernt, um die Halbleiterschicht 10 sukzessiv von dem Sub strat 9 zu lösen. In der Darstellung gemäß Figur 3 werden sukzessiv die Stüt zen 6 von rechts nach links abfolgend jeweils von der Position E1 in die Positi on E2 verfahren.

In Figur 3b ist ein Zwischenzustand dargestellt, bei welchem lediglich die rechte Stütze 6 mittels des zugeordneten Aktors 7 in die Position E2 verfahren wurde. Aufgrund des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 3 bewegt sich auch die fle xible Kontaktwand 1 in demjenigen Teilbereich, welcher an der rechten Stütze 6 anliegt, nach oben in die Position E2. Hierdurch löst sich die Halbleiter schicht 10 im rechten Randbereich von dem Substrat 9.

Anschließend wird die benachbarte Stütze, das heißt die zweite Stütze von rechts, in die Position E2 verfahren, sodass sich auch in diesem Bereich die Halbleiterschicht 10 von dem Substrat 9 löst. Dies ist in Figur 3c dargestellt. Sukzessive werden nun nacheinander alle Stützen 6 in die Position E2 verfah ren, sodass schließlich die Halbleiterschicht 10 vollständig von dem Substrat 9 gelöst ist.

Die Stützen sind hierbei in mehrere Gruppen unterteilt, wie in Figur 2 ersichtlich. Jede Gruppe von Stützen ist unabhängig von den anderen Gruppen bewegbar, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch, dass jede Stütze einem ei genen Aktor zugeordnet ist. In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels sind die Stützen über Stangen mechanisch gekoppelt, sodass jede Gruppe mittels eines Aktors aus der Position E1 in die Position E2 und umgekehrt bewegt wer den kann.

Die Stützen 6 sind entlang mehrerer geradliniger, paralleler Linien angeordnet und die entlang einer Linie angeordneten Aktoren zu diesen Stützen bilden eine Gruppe.

Wie in Figur 2 ersichtlich, verlaufen die gestrichelt dargestellten parallelen Li nien, welche die Gruppen definieren, diagonal zu der quadratischen Ausgestal tung der flexiblen Kontaktwand 1. Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungs beispiel liegen somit sieben Gruppen G1 bis G7 vor, wobei die Gruppen G1 und G7 jeweils lediglich eine Stütze 6 mit zugeordnetem Aktor 7 umfassen.

Bei dem Ablösevorgang befinden sich zunächst die Stützen 6 aller Gruppen G1 bis G7 in der ersten Position, sodass deren Enden sich in der Ebene E1 befin den.

Nun werden in aufsteigender Folge zunächst die Aktoren der Gruppe G1 , an schließend der Gruppe G2 und weiterfolgend bis zur Gruppe G7 sukzessive in die Position E2 verfahren, sodass der in Figur 3 gezeigte Ablösevorgang der Halbleiterschicht 10 von den Substraten 9 ausgehend von der in Figur 2 links oben liegenden Ecke bis zu der in Figur 2 rechts unten liegenden Ecke erfolgt. Die flexible Kontaktwand 1 führt somit eine Wellenbewegung durch, wobei die Wellenfront parallel zu den in Figur 2 gestrichelt dargestellten geraden Linien verläuft, welche die Gruppen G1 bis G7 markieren.

In Figur 1 ist ersichtlich, dass die flexible Kontaktwand 1 am Rand mit dem Ge häuse 2 in einer Position verbunden ist, welche in etwa in der Ebene E2 liegt.

Hierdurch ergibt sich eine kostengünstige Ausgestaltung, allerdings besteht in dem Zustand, in welchem alle Stützen in die Position 1 gefahren sind und deren Enden sich somit in der Ebene E1 befinden, aufgrund Spannungseinwirkung der flexiblen Kontaktwand 1 eine deutliche Krafteinwirkung auf die rechte Stütze 6 in Figur 1. Durch Wahl eines entsprechend robusten Aktors kann auch in dieser Konfiguration ein dauerhafter Betrieb gewährleistet werden.

Figur 4 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel eines Ablöseelementes eine Ab- Wandlung zu dem in den Figuren 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel eines Ablöseelementes.

Das zweite Ausführungsbeispiel ist weitgehend gleich zu dem ersten Ausfüh rungsbeispiel ausgebildet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher im Folgenden lediglich auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen:

Wie in Figur 4 ersichtlich, ist die flexible Kontaktwand 1 am Rand mit dem Ge häuse 2 in einer Position verbunden, welche den ausgefahrenen Stützen 6 in der ersten Position entspricht, das heißt der Verbindungsort zwischen flexibler Kontaktwand 1 und Gehäuse 2 liegt in etwa in der Ebene E1.

Werden nun die Stützen 6 eingefahren, sodass sich deren Enden in der Positi on E2 befinden, so wirkt auf die randständigen Stützen und zugeordneten Akto ren eine geringere Kraft verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel.

In Figur 4b ist schließlich ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ab löseeinheit dargestellt. Die Ablöseeinheit weist vorliegend ein Ablöseelement gemäß Figur 4a auf, das heißt gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels. Zu sätzlich weist die Ablöseeinheit ein Gegenelement 11 auf. Dieses Gegenele- ment 11 ist analog zu dem zweiten Ausführungsbeispiel eines Ablöseelementes gemäß Figur 4a ausgebildet, jedoch spiegelverkehrt angeordnet.

Wie in Figur 4b ersichtlich, kann während des Ablösevorgangs somit mittels des oberen Ablöseelementes analog zu der Darstellung in Figur 3 sukzessive vom rechten Rand ausgehend die Halbleiterschicht 10 von dem Substrat 9 gelöst werden. Gleichzeitig wird das Substrat 9 mittels des Gegenelementes 11 fixiert. Bezugszeichenliste

1 flexible Kontaktwand

2 Gehäuse 3 Unterdruckkammer

4 Absaugöffnung

5 Ansaugöffnungen

6 Stützen

7 Aktor 8 Lochplatte

9 Substrat

10 Halbleiterschicht

11 Gegenelement

Claims

Ansprüche

1. Ablöseelement zum Ablösen einer Halbleiterschicht (10) von einem Sub strat (9), mit zumindest einer Unterdruckkammer (3) mit zumindest einer Absaug öffnung (4) und zumindest einem luftdurchlässigen Ansaugbereich zum Ansaugen der Halbleiterschicht (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckkammer eine flexible Kontaktwand (1) zum Anlegen an die Halbleiterschicht (10) aufweist und der Ansaugbereich in der Kon taktwand ausgebildet ist, dass das Ablöseelement eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Stützen (6) und einen oder mehrere Aktoren (7) aufweist, wobei die Stüt zen (6) mit den der Kontaktwand zugwandten Enden an der Kontaktwand anliegen und mittels des Aktors (7) oder der Aktoren (7) bewegbar und mit der Kontaktwand zusammenwirkend ausgebildet sind, um die flexible Kontaktwand (1) zumindest in Teilbereichen zu bewegen.

2. Ablöseelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6) in der Unterdruckkammer (3) angeordnet sind, insbesondere, dass die Stützen (6) und der Aktor (7) oder die Aktoren (7) zum Bewegen der Stützen (6) in der Unterdruckkammer (3) angeordnet sind.

3. Ablöseelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, die Stützen (6) mittels des oder der Aktoren (7) in zumindest eine erste und eine zweite Position bewegbar sind, wobei die Stützen (6) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die der Kontaktwand zugwandten Enden der Stützwand in der ersten Position in einer ersten Ebene und in der zweiten Position in einer zweiten, zu der ersten Ebene parallele Ebe ne liegen.

4. Ablöseelement nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6) in eine Mehrzahl von Gruppen untereilt sind, wobei jede Gruppe von Stützen (6) unabhängig von den anderen Gruppen be wegbar ist, insbesondere, dass das Ablöseelement für jede Gruppe zu mindest einen, bevorzugt genau einen Aktor (7) aufweist, um die Stützen (6) dieser Gruppe zu bewegen, bevorzugt, dass jede Stütze (6) unabhängig von den anderen Stützen (6) bewegbar ist, insbesondere, dass das Ablöseelement für jede Stütze ei nen separaten Aktor (7) aufweist.

5. Ablöseelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6) entlang mehrerer geradliniger, paralleler Linien an geordnet sind und die entlang einer Linie angeordneten Aktoren (7) eine Gruppe bilden.

6. Ablöseelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Aktoren (7) als Stellantriebe, insbesondere als elektro magnetische Stellantriebe ausgebildet sind.

7. Ablöseelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Stützen (6) mittels des oder der Aktoren (7) um einen Verfahrweg im Bereich 50 pm bis 3000 pm, insbesondere 500 pm bis 1500 pm ver schiebbar sind.

8. Ablöseeinheit zum Ablösen zum Ablösen einer Halbleiterschicht (10) von einem Substrat (9), mit einem Ablöseelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche und mit einem Gegenelement, welches zumindest einen luftdurchlässigen Ansaugbereich zum Ansaugen des Substrats aufweist.

9. Ablöseeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (11) wie ein Ablöseelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist, wobei die flexible Kontaktwand (1) des Gegenelements zum Anlegen an das Substrat (9) ausgebildet ist.

10. Verfahren zum Ablösen einer Halbleiterschicht (10) von einem Substrat, mit den Verfahrensschritten

A. Bereitstellen eines Substrats (9), mit einer an dem Substrat (9) ange ordneten Halbleiterschicht (10),

B. Ablösen der Halbleiterschicht (10) von dem Substrat (9), dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt B eine flexible Kontaktwand (1) an die Halb leiterschicht (10) angelegt wird, die Halbleiterschicht (10) an die Kontakt wand angesaugt wird und die Kontaktwand in mehrere Teilbereiche unter teilt ist, welche sukzessiv von dem Substrat (9) entfernt werden, um die Halbleiterschicht (10) sukzessiv von dem Substrat (9) zu lösen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche eine geradlinige Längserstreckung aufweisen und die Längserstreckungen der Teilbereiche parallel zueinander sind.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterschicht (10) eine im Wesentlichen rechteckige, insbe sondere quadratische Form aufweist und im Bereich einer Ecke der Halb leiterschicht (10) das Ablösen in Verfahrensschritt B beginnt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ablösen die Teilbereiche der Kontaktwand um eine Strecke im Bereich 50 pm bis 3000 pm, insbesondere 500 pm bis 1500 pm entfernt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablösen mittels eines Ablöseelements gemäß einem der An- Sprüche 1 bis 7, insbesondere mittels einer Ablöseeinheit gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9 erfolgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterschicht (10) epitaktisch auf das Substrat (9) aufge bracht wird, insbesondere, dass an dem Substrat (9) eine Trennschicht ausgebildet wird und die Halbleiterschicht (10) auf die Trennschicht auf gebracht wird.